أعلن فريق بحثي من جامعة ولاية أوريغون في الولايات المتحدة عن ابتكار مادة جديدة قابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد في خطوة تعتبر تطوراً نوعياً في قطاع البناء، حيث تتميز هذه المادة بسرعة تصلّب غير مسبوقة قد تعيد تشكيل معايير البناء الحديث، فبينما تتطلب الخرسانة التقليدية المعتمدة على الأسمنت فترة تصل إلى 28 يوماً كي تبلغ قوة التصلب اللازمة للإنشاءات السكنية، ينجح هذا البديل الجديد في بلوغ القوة المطلوبة خلال ثلاثة أيام فقط.
اكتشاف مادة بديلة للأسمنت
وقال موقع “newatlas” في تقرير له، إن الخرسانة التقليدية تعتمد على مزيج من الماء والركام والأسمنت، وهو المكون الأكثر استهلاكاً للوقت في عملية التصلّب، بالإضافة إلى أن إنتاج الأسمنت البورتلاندي يعتبر أحد أكبر مصادر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على مستوى العالم، حيث يتسبب في 5% إلى 8% من الانبعاثات البشرية المرتبطة بالاحتباس الحراري، ويعود ذلك إلى تسخين الحجر الجيري ومواد أخرى إلى درجات حرارة تتجاوز 1400 درجة مئوية، إضافة إلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن عملية التحلل أثناء إنتاج الأسمنت.
وأضاف الموقع المتخصص أن “المادة الجديدة التي ابتكرها الأستاذ المساعد ديفن روش والباحث نيكولا غونسالفيس وفريقهما، تشكل قفزة تقنية لافتة، إذ تعتمد على خليط من التربة الطينية المدعّمة بألياف القنب والرمل والبيوجار، وهو مادة كربونية خفيفة تُنتَج عبر التحلل الحراري للمواد العضوية دون وجود الأكسجين، ويتميّز هذا المزيج بكونه أكثر استدامة وأقل ضرراً بالبيئة مقارنة بالأسمنت التقليدي”.
وأشار إلى أن الأمر الأبرز في الابتكار هو أنه سيتم التخلي تماماً عن الأسمنت، ويتم استبداله بمادة رابطة حرارية أساسها الأكريلاميد، تُفعَّل فور خروج الخليط من فوهة الطابعة ثلاثية الأبعاد عبر تفاعل يُعرف باسم “البلمرة الجبهية”، ويتيح ذلك للمادة اكتساب قوة فورية تبلغ 3 ميغاباسكال، ما يمكّن الطابعة من تنفيذ جدران متعددة الطبقات وتشكيلات معمارية تتضمن بروزات وفجوات غير مدعومة، مثل الأسقف أو مناطق أعلى النوافذ.